世界薄板坯连铸连轧技术设备发展综述

世界薄板坯连铸连轧技术设备发展综述世界薄板坯连铸连轧技术设备发展综述1989年美国纽柯公司采用德国西马克公司开发的紧凑型带钢生产（CSP）作业线，在全球率先开展了工业化生产，之后德国、中国、日本、意大利、俄罗斯、加拿大、埃及、印度、奥地利等国的钢铁公司也相继安装，并对其工艺进行进一步设计和开发，获得了一批颇具影响、独具特色的科研成果，使CSP发展成为20年来全球钢铁业一项具有重要意义的创新技术。西马克的紧凑型带钢生产技术1985年，德国西马克公司在实验工厂成功地铸造出来第一块50毫米的薄板坯后，又创造设计了紧凑型带钢生产技术。在生产实践中，CSP工艺不仅降低了能量需求，而且，由于其独特的工艺条件，还提高了带钢质量。与厚板坯相比，薄板坯凝固速度更快，对生产高质量的钢种如微合金钢和硅钢十分有利。与传统工艺相比，CSP生产的非取向电工钢的变形损失显著减少。另外，由于温度均匀，薄板坯在宽度、厚度和长度上都达到了严格的标准，“冷边”问题不再出现，粗大晶粒的现象也消失了。CSP生产线保证了轧制工艺的高效稳定，确保了带钢的宽度、厚度都被控制在理想的公差范围内。紧凑型带钢生产技术的优势引起了中国珠钢、邯钢、马钢、唐钢、涟钢、酒钢的高度关注。邯钢、马钢通过从西马克公司引入传统生产线，提高了他们的热轧生产能力，并开发了一批特色产品。涟钢利用半无头轧制技术，铸造出270米超长扁坯和0.78毫米超薄产品。武钢于2009年2月建成新的CSP生产线，专门生产非取向电工钢。达涅利加强表面质量控制意大利达涅利研制开发了独特的薄板坯连铸技术，目的是克服第一代连铸机在产品质量和设备生产能力方面受到的限制。这项新技术已借助于灵活的薄板坯连铸机概念而变为现实，到目前为止，达涅利薄板坯连铸机已经能够浇铸用于板带生产的所有钢种。达涅利开发的新一代薄板坯连铸机，充分利用了漏斗形结晶器设计的优点，使最早凝固的初生坯壳沿出坯方向从漏斗形逐渐过渡到较为平坦的形状，从而解决了铸坯表面质量问题。由于结晶器内钢水容量增大，加上采用多孔浸入式水口的专利技术，可确保结晶器内钢水流场分布合理，不会出现结晶器的弯月面波动、温度分布不均和初生坯壳受到钢水“冲刷”等情况。目前，即使几乎所有已经投产的达涅利薄板坯连铸机在设计时，都留有安装结晶器电磁搅拌器的可能，但没有一台连铸机在使用过程中使用户感到需要安装这种昂贵的专用电磁搅拌设备来控制结晶器内钢水流动。另外，所有的达涅利薄板坯连铸机都配备有气水雾化的二次冷却系统，目的是准确控制铸坯温度变化。这些新型设计，加上在设备使用维护方面做的许多改进，如支撑导向辊采用内部通水冷却，以确保辊身和轴承在任何负荷条件下均可获得充分冷却等，使用户使用的达涅利薄板坯连铸机在扩大钢种生产范围、提高生产能力等各个方面不断刷新世界纪录。中国唐钢使用的达涅利连铸机，是世界上生产效率最高的铸机，年产热轧带卷量突破300万吨。谢维尔斯德优化工艺路线俄罗斯谢维尔斯德旗下哥伦比亚公司是美国的钢铁联合企业，位于美国南部的工业中心，该区域有大量家用电器和汽车生产厂。该公司从炼钢到热镀锌所有工艺阶段，都选择优化的平面布置，缩短了CSP生产线的长度，使钢卷运输更便利，符合节能环保要求。在CSP轧机中，哥伦比亚公司采取了一系列措施来清除轧制变形前所有的氧化铁皮和抑制新的氧化铁皮的形成。为了控制表面温度，安装了具有足够冷却能力的带钢冷却装置，另外，还安装了辊缝润滑装置和防剥皮装置。轧辊润滑降低了轧制力的水平，并在大压下量时降低了振动的趋势。与防剥皮装置一起，辊缝润滑提高了工作辊的寿命，避免了表面缺陷。哥伦比亚公司采用了酸洗线冷连轧机技术，酸液在每个酸洗槽的入口和出口侧通过集管喷入，确保高的酸流速度，并因此形成大的紊流，能够快速调节酸洗温度和减少能量消耗。另外，该公司还采用西马克公司开发的综合产品质量系统，组合观察工厂所有阶段的工艺数据和他们与产品质量之间的相互关系，为制定提高生产水平的策略提供了基础。珉泰克改进钙处理工艺美国珉泰克国际公司改进了CSP生产线中的钙处理手段，提高了薄板坯质量，降低了生产成本。研究发现，在连铸使用的粉末注射法中，粉末粒子离开气体喷嘴后会迅速失去动力，从而导致钙反应以最高的垂直速度发生在钢包某一区域，而不能均匀分布。通过不断研究，珉泰克公司开发了一种新的实芯钙喂丝枪深喂丝技术，使埋在钢水中的氩气高温枪能将钙丝送到钢水深部。该公司将该技术应用于薄板坯连铸，中间包收得率提高了190%，钙消耗量降低了70%。